基于Kubernetes Nginx-Ingress实现应用的灰度发布

应用场景

本实践基于Kubernetes原生的特性实现灰度发布。在您进行新系统升级时，会遇到停服部署或者无法灰度验证的情况，本实践采用基于Kubernetes原生的Service特性，在不影响业务正常运行的前提下，实现系统的平滑升级。

方案架构

系统升级时，开发人员第一次部署应用会创建出一组灰度负载，此时灰度负载中的系统版本为新版本，此时Service将部分流量转发至灰度负载上，由测试人员在灰度负载中进行版本验证。版本验证结束后，开发人员开始第二次部署应用升级现网服务，此时Service将全部流量转发至灰度负载上并升级现网服务，现网服务升级到最新版本后，Service将全部流量转发回现网负载并释放灰度负载，完成新系统的发布。

图1 灰度发布原理

前提条件

• 已有可用项目，如果没有，请先新建 CodeArts 项目。
• 具有创建应用的权限，参考权限管理。
• 服务包含以下资源，并定义为v1版本：
  • 已有CCE集群，示例：cce-demo；
  • CCE集群中已创建无状态工作负载，示例：deployment-doc；
  • CCE集群中已创建服务，示例：service-doc；
  • CCE集群中已创建路由，示例：ingress-doc；
  • CCE集群中已安装nginx-ingress插件。

操作流程

图2 操作流程示意图

1. 新建应用。
   1. 进入软件开发生产线平台，单击目标项目名称进入项目。
   2. 单击“持续交付 > 部署”，单击“新建应用”，进入“基本信息”页面。
   3. 可根据需要修改以下基本信息。

      参数项	是否必填	说明
      名称	是	应用的名称。示例：Kubernetes_Nginx-Ingress灰度部署
      所属项目	是	默认。该应用的归属项目。
      描述	否	对应用的描述。示例：无
      执行主机	否	资源池是部署软件包时执行部署命令的物理环境的集合，您可以使用华为云托管的官方资源池，您也可以将自有的服务器作为自托管资源池托管到华为云，托管方式请参考自托管资源池场景。示例：官方资源池
      来自流水线	否	开启后，只能通过流水线驱动执行，不能单独执行。

   4. 完成应用基本信息的编辑后，单击“下一步”，进入选择部署模板页面，选择“空白模板”，单击“确定”。

2. 编辑应用。
   在“部署步骤”页签中添加“Kubernetes Nginx-Ingress灰度发布(CCE集群)”步骤并修改为如下参数：

   表1 参数说明

   参数项	说明	示例
   步骤显示名称	步骤添加后在部署步骤编排区显示的名称。	默认
   部署租户	当前租户：表示将软件包部署到当前租户的CCE集群中发布。 选择“当前租户”，当前租户需要有CCE集群操作权限，如果没有CCE集群操作权限，可以通过下方的IAM授权选择已有权限的授权用户进行部署。 其他租户：表示通过IAM授权方式将软件包部署到其他租户的CCE集群中发布。 选择“其他租户”，则必须选择授权租户进行CCE集群部署。	当前租户
   IAM授权	如果当前用户无操作权限执行接口时，可通过IAM提权获取到其他用户的临时AK/SK去执行CCE接口。	不勾选
   区域	选择要部署的区域。	默认
   集群名称	选择CCE云容器引擎中申请的K8S集群。	cce-ldf
   命名空间名称	选择CCE云容器引擎中K8S集群的命名空间。	default
   工作负载名称	选择需要部署的无状态工作负载。	deployment-doc
   访问方式名称	选择与目标工作负载所绑定的service服务名称。	service-doc
   路由名称	选择与目标service服务所绑定的路由名称。	ingress-doc
   容器名称	选择需要部署的容器实例名。	container-1
   镜像名称	选择需要部署的镜像。	默认
   镜像版本	选择需要部署的镜像版本。	v2
   开启灰度配置	灰度策略： Header Header-Key：持输入自定义Header的键。 Header-Value：支持输入自定义Header的值，支持字符串及正则表达式，正则表达式格式为：^....$。 灰度流量权重（%）：支持流量自定义配置。 Cookie Cookie：支持输入自定义Cookie内容。 灰度流量权重（%）：支持流量自定义配置。 长度限制：Header与Cookie所输入的字符串长度最大为500。	勾选 灰度策略：Header Header-Key：foo Header-Value：bar 灰度流量权重（%）：30

3. 部署应用（创建灰度版本）。

   单击“保存并部署”，部署该应用。此时，部署服务已为您在CCE集群中创建了以下灰度版本资源并将30%的现网流量引向灰度负载：

   • 工作负载：deployment-doc-v2，镜像为V2版本
     图3 增加镜像版本为V2的工作负载
     
   • 服务：service-doc-v2
   • 路由：ingress-doc-v2

   此时，测试人员可以在Header中添加一条数据（Key取值为foo，Value取值为bar）到灰度负载中验证最新版本。

4. 编辑应用（部署最新版本）。

   进入步骤1中创建的应用，修改以下参数：

   表2 参数说明

   参数项	是否必填	示例
   开启灰度配置	否	不勾选

5. 部署应用（部署最新版本）。

   单击“保存并部署”，部署该应用。此时，部署服务已为您在CCE集群中删除了以下灰度环境资源并将V1版本镜像替换为V2版本镜像：

   • 工作负载：deployment-doc-v2
   • 服务：service-doc-v2
   • 路由：ingress-doc-v2
   图4 镜像版本升级为V2
   

   此时，您可以到现网查看系统是否为升级后的最新版本。更多部署问题，请参考应用部署常见问题排查。